1 月 22 日消息,英国科学家近日研发出一款新型可穿戴人工智能颈环设备,无需侵入性脑植入手术,即可帮助中风患者恢复语言功能。
这款名为“复音”(Revoice)的设备舒适且可水洗,由剑桥大学的研究团队开发,其融合超高灵敏度传感器与人工智能技术,能够解码语音信号及情绪线索。
据了解,该设备专为构音障碍患者设计。构音障碍是中风后的常见并发症,由面部、口腔和咽喉肌肉无力引发。设备内置两套人工智能组件,可协同处理信号:一套通过咽喉振动还原默读时的词汇片段,另一套则解读情绪与环境信号(如时段、天气等),将简短词组扩展为完整句子。
不同于依赖手术植入脑电极或低效的逐字输入交互方式,“复音”设备通过捕捉佩戴者的心率变化及咽喉肌肉微振动,实时还原其想要表达的词汇与语句。研究人员表示,该系统生成的语音自然流畅,没有机械感与过度简化的问题。
这项研究由剑桥大学工程系教授路易吉 · 奥奇平蒂博士主导,共纳入 5 名中风后构音障碍患者参与测试。结果显示,设备的单词识别错误率仅为 4.2%,句子识别错误率低至 2.9%,且受试者的使用满意度提升了 55%。
奥奇平蒂指出:“中风患者患上构音障碍后,往往承受巨大的挫败感,他们心里清楚自己想说什么,却因中风破坏了大脑与咽喉间的神经信号传导,无法顺利表达。”他补充道,这种挫败感影响深远,不仅困扰患者自身,也给照护者和家属带来压力。通常,构音障碍的恢复周期从数月到一年甚至更久不等。
研究团队强调,“复音”设备的一大优势在于实用性:它重量轻便、可水洗,适用于日常穿戴,搭载的嵌入式低功耗语言模型,仅需极少电量即可运行。
奥奇平蒂表示:“许多患者最终能恢复部分甚至全部语言能力,因此无需进行侵入性脑植入手术,但他们迫切需要更直观、便携的语音辅助方案。”
除中风康复领域外,这项技术未来还可用于帮助其他神经系统疾病患者,例如帕金森病、运动神经元病等导致语言功能渐进性退化的病症。
“这项技术的核心是帮助人们重获独立,”奥奇平蒂在新闻发布会上总结道,“沟通是尊严与康复的基石。”
相关成果已发表于《自然 · 通讯》期刊。